27
SI
I
0
4 - ' + - Si-0 - A1 - 0-Si- + 4H •
✓ і \
0
I
Si
/ і ч
4 ' /
Si
I
0
I
ч H /
-Si-0- H H -0- Si - + Al?+ , (1.1 )
у н ч
I
0
I
Si
у і \
Вскоре после публикации этой работы появился ряд исследований, авторы которых попытались изучить адсорбционные и каталитические свойства цеолитов с различным отношением Si/Al, полученных путем кислотной обработки морденита, эрионита и цеолита L. Хотя методам извлечения А1 они внимания не уделяли, некоторые выводы о влиянии условий кислотной обработки на полноту деалюминирования из работ, выполненных в 60-х и 70-х годах, сделать все-таки можно.
Так, анализ ранних работ по деалюминированию ясно показывает, что процесс удаления А1 из каркаса под действием слабых растворов неорганических кислот растянут во времени и для извлечения 50% А1 с помощью 1.5 N НС1 требуется около 40 ч [33]. Причины затруднения диффузии кислотных растворов авторы работы [34] видят в высокой концентрации протонов в водородной форме морденита, которая создается во внутрикристаллическом пространстве после удаления катионов натрия. Поскольку в практике модифицирования цеолитов время кислотных обработок сокращают до нескольких часов, при деалюминировании морденитов не достигается равномерное распределение А1 между цеолитом и раствором. Значительная часть протонов в кислотных растворах, используемых при де алюминировании,
в извлечении А1 участия не принимает. В этом случае скорость продвижения раствора от поверхности частиц морденита должна зависеть не от общего содержания ионов водорода в растворе, а от концентрации протонов, т.е. от нормальности кислоты.
Увеличение концентрации кислотных растворов заметно ускоряет процесс деалюминирования. Например, по данным Оллсона и Роллмана [35], переход от 3N к 6N растворам НС1 повышает степень деалюминирования морденита с 20 до 50%. Однако по мере увеличения концентрации кислоты все более заметным становится разрушение кристаллической структуры деалюминированных морденитов. Амортизация морденитов при контакте с растворами НС1, концентрация которых превышает 6N, отмечена и в других работах [32, 36]. Мишин с соавт. [37] наблюдал разрушение кристалличности образцов морденитов, прошедших обработку кислотными растворами с концентрацией > 4N.
Для интенсификации деалюминирования растворами с невысокой концентрацией НС1 Сенд с соавт. [38] предложили вначале переводить Na-морденит в Н-форму, затем прогреть Н-морденит при 700°С и только после этого обрабатывать цеолит кислотой. Таким способом удалось получить практически полностью деалюминированный образец. Однако для приготовления цеолитов с различным содержанием А1 этот способ не подходит. В работе [39] исследовано влияние температуры предварительной обработки на степень деалюминирования морденита. Данные, полученные при обработке морденитов 2N НС1, показывают, что увеличивая температуру прогревания декатионированных образцов от 400 до 700°С, можно легко регулировать степень извлечения А1 из каркаса при последующей кислотной обработке.
Do'stlaringiz bilan baham: |